摘 要：鋼結構深化詳圖是連接建筑鋼結構設計圖紙與產(chǎn)品的中間橋梁。本文首先對深化詳圖設計進行概述，然后詳盡介紹了深化詳圖設計的主要內(nèi)容，最后道出計算機軟件在推動深化詳圖設計高速發(fā)展的道路上不可比擬的作用。

關鍵詞：鋼結構；詳圖設計；設計深化；軟件

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：1671-3362（2013）11-00254-01

1 深化詳圖設計發(fā)展現(xiàn)狀

鋼結構工程是建筑結構工程中的重要組成部分，具有一定的特殊性，主要表現(xiàn)為工廠生產(chǎn)和構件連接形式復雜多樣。這種特殊性對構件的要求較高，在施工圖紙和實際施工之間，必須進行大量的深化設計和詳圖設計的工作，以滿足工廠生產(chǎn)和構件連接的需要。我國早期的圖紙是將設計圖紙與深化詳圖圖紙合并為一個階段，隨著建筑鋼結構的飛速發(fā)展，圖紙專業(yè)化的程度越來越高，設計圖紙與深化詳圖圖紙慢慢由一為二，到20世紀八九十年代，沿海許多發(fā)達地區(qū)涌現(xiàn)了許多建筑鋼結構深化詳圖的專業(yè)公司。建筑鋼結構工程圖紙逐步轉向專業(yè)化方向發(fā)展。1983年，我國頒布了《鋼結構施工驗收規(guī)范》，對設計圖紙和深化詳圖圖紙分別出圖方法進行了肯定[1]。2001年，我國建設部門頒布了“建筑工程統(tǒng)一標準頒發(fā)通知”，就建筑鋼結構的設計和深化詳圖的表達進行了明確的指導和規(guī)范。

2 深化詳圖設計的必要性

深化詳圖設計就是對設計圖紙進行深化設計，使設計圖紙轉化為深化詳圖設計的圖紙，使設計圖紙表達的更為全面。設計圖紙只給出了構件截面和節(jié)點連接的信息，對節(jié)點具體的連接方式，構件的加工制作工藝并未做出解釋。將設計圖紙轉化為深化詳圖設計圖紙包含許多方面的內(nèi)容，如材料的選用、連接方法、構件連接節(jié)點以及涂裝表面處理等方面的問題。鋼結構工程的特殊性使得構件在制作和安裝方面更加需要簡潔明晰的構件加工生產(chǎn)圖、組合構件的大樣圖，以及明確的節(jié)點連接大樣詳圖，這些詳圖都是工廠產(chǎn)品和現(xiàn)場安裝連接的依據(jù)。不合理的構造設計詳圖，往往會引起應力集中，使構件產(chǎn)生過大的參殘余變形，據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，在鋼結構工程事故中，由于節(jié)點連接不合理而造成事故的比例是20%。因此鋼結構深化詳圖設計是鋼結構工程的必不可少的一部分，是構件制作與安裝的指導性文件。

3 深化詳圖設計的主要內(nèi)容

深化詳圖設計主要包括施工全過程仿真分析、結構設計優(yōu)化、節(jié)點深化、構件安裝圖、構件加工圖和工程量分析[2]。施工全過程仿真分析一般包括很多方面的內(nèi)容，有施工各狀態(tài)下的結構穩(wěn)定性分析和特殊施工荷載用下的結構安全性仿真分析，以及各種驗算包括整體吊裝模擬驗算和大跨結構的預起拱的驗算等。施工過程的計算模型會因為在施工過程中溫度等方面原因而產(chǎn)生應變，應變一旦產(chǎn)生一般不會隨著結構的設計狀態(tài)的恢復而消失，通常都會部分的保留下來，因此需要對原有的設計模型進行優(yōu)化，保證建筑鋼結構結構的安全。節(jié)點深化詳圖設計的主要目的是對圖紙中節(jié)點進行強度驗算和節(jié)點連接計算以保證節(jié)點強度連接的合理性，減少事故的發(fā)生。構件安裝圖是在構件加工圖完成之后用于指導現(xiàn)場安裝和連接的一種安裝圖，它的主要任務是對每個構件進行正確的安裝，并采用正確的方式進行連接。構件加工圖可以分為構件大樣圖和零件圖，構件大樣圖表示的是構件的出廠狀態(tài)，是工廠加工的而依據(jù)，其主要內(nèi)容包括拼接尺寸以及附屬構件定位等。構件大樣圖表示的是構件狀態(tài)，它的作用是方便對構件進行現(xiàn)場檢查；零件圖是構件不能拆分的最小單元，隨著計算機軟件的飛速發(fā)展，零件圖基本被計算機所替代。工程量分析是深化詳圖的重要組成部分，材料表是工程量分析中最容易被忽視的地方，它包括許多方面的信息，這些信息可以指導我們進行精確的采購信息計劃，安裝計劃，節(jié)省資本，提高經(jīng)濟效益。

4 計算機軟件的開發(fā)推動深化詳圖設計的高速發(fā)展

建筑鋼結構構件深化詳圖繪制相當繁瑣，如果采用傳統(tǒng)的手工繪制，對拆圖人員的業(yè)務水平要求的相當苛刻，也不可避免的出現(xiàn)錯誤。深化詳圖軟件的使用可以大大的提高圖紙的正確性和精確度，也大大的減少了鋼結構詳圖的設計周期，使企業(yè)更有競爭力。深化設計的常用軟件有許多如SAP2000、MIDAS/GEN、PKPM、MST、ANSYS等，每個軟件具有不同的特點，適用不同的條件，在實際工程中可以根據(jù)不同的需要進行合理的選擇。構件詳圖的常用設計軟件主要有AutoCAD、TEKLA和StruCAD。

現(xiàn)代建筑鋼構件造型多種多樣，越來越富有藝術性，各種空間結構的建筑隨之雨后春筍般的涌現(xiàn)出來，如采用MST和AUTO CAD作為分析和出圖軟件的異體空間結構國家游泳中心；采用TEKLA Structures、AUTO CAD等作為出圖軟件的特殊結構如國家體育場主火炬；采用TEKLA Structures、AUTO CAD等作為深化軟件的不規(guī)則空間圓管桁架結構北大乒乓球比賽館；采用AUTO CAD等作為放樣出圖軟件的超高層框架結構國貿(mào)三期。這些結構的加工圖紙，如果還是按以前的手工繪制是無法實現(xiàn)的，現(xiàn)在得益于深化詳圖軟件，建筑的藝術造型也由以前“想得到，做不到”的局面進入“只有想不到，沒有做不到”的時代，讓我們的世界變更的多姿多彩。

5 結語

鋼結構深化詳圖是將施工圖紙轉化為加工安裝詳圖，是建筑鋼結構工程的重要組成部分，是連接建筑鋼結構設計圖紙與產(chǎn)品的中間橋梁。我國對建筑鋼結構的設計和深化詳圖的表達也進行了明確的指導和規(guī)范。

深化詳圖設計包括許多方面的內(nèi)容，如仿真分析、優(yōu)化設計、節(jié)點深化、構件安裝和加工圖以及工程量分析。

鋼結構分為不同體系，不同體系的結構構件具有不同的特點，異體結構、特殊結構、空間桁架結構以及超高層桁架結構等這些特殊的結構形式無法按照以后的手工繪圖進行設計，計算機軟件在鋼結構深化詳圖中發(fā)揮著重要作用。深化詳圖軟件的使用可以提高圖紙的正確性和精確度，減少鋼結構詳圖的設計周期。隨著建筑技術的發(fā)展，許多民用建筑也朝著非常規(guī)方向化發(fā)展，建筑的造型更加豐富多彩，專業(yè)詳圖軟件帶領我們進入“只有想不到，沒有做不到”的時代。

參考文獻

[1] 蘭虹，楊甄，白民哲.鋼結構詳圖設計的幾點思考[J].陜西建筑，2010.

[2] 謝國昂，王松濤.鋼結構設計深化及詳圖表達[J].2010，27（01）：3-5.

[3] 夏旭勇，馬恩成，陳玉林，等.鋼結構詳圖軟件的開發(fā)與功能介紹[A].第十四屆工程設計計算機應用學術會議論文集[C].2008.